一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微網(wǎng)控制技術(shù)，具體地說，是一種社區(qū)微電網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前無論國際還是國內(nèi)都沒有成熟的微電網(wǎng)的智能控制系統(tǒng)產(chǎn)品，基本都是在原有大電網(wǎng)控制系統(tǒng)或過程控制系統(tǒng)，如通用的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、DCS和PLC控制系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)形成的示范系統(tǒng)，而適合微電網(wǎng)控制的智能控釋與優(yōu)化算法基本上還處于研究階段。我方根據(jù)微電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能控制的需求，在自主研發(fā)的DLCS3000e、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、數(shù)字化電廠優(yōu)化控制系統(tǒng)、能源管理平臺(tái)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集安全終端、企業(yè)信息管理系統(tǒng)、智能管控系統(tǒng)等產(chǎn)品的基礎(chǔ)上優(yōu)勢(shì)整合出具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)。智能微電網(wǎng)就是將可再生能源發(fā)電技術(shù)(光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能、潮汐能等)、智能能量管控系統(tǒng)和智能直流輸、配、儲(chǔ)電基礎(chǔ)設(shè)施以及智能直流負(fù)載形成的新型社區(qū)用戶需求側(cè)直流電網(wǎng)，它具有提高分布式能源效率、提高供電的安全性和可靠性、減少交流逆變的電能損耗、減小對(duì)環(huán)境的影響、實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)用戶用電自給等多種優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)效果，提供一種可以在社區(qū)進(jìn)行分布式控制的微網(wǎng)控制器。
[0004]以下是具體技術(shù)方案:一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)，包括依次相連的單元控制系統(tǒng)、園區(qū)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng);其中:單元監(jiān)控系統(tǒng):負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;園區(qū)管理系統(tǒng):負(fù)責(zé)整個(gè)園區(qū)微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制與運(yùn)行優(yōu)化;數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng):負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理與維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng):負(fù)責(zé)與外網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全；
其中所述的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、執(zhí)行終端和交換機(jī)，所述的園區(qū)管理系統(tǒng)包括設(shè)備監(jiān)控與管理設(shè)備、能源管理系統(tǒng)和視頻服務(wù)器，所述的單元監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和視頻監(jiān)控設(shè)備；
其中無線通訊系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)服務(wù)器通過單向數(shù)據(jù)連接橋相連接，其中數(shù)據(jù)服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)與視頻服務(wù)器、能源管理系統(tǒng)相連接，其中視頻服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)與監(jiān)控設(shè)備相連接;其中數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中的執(zhí)行終端與交換器通過工業(yè)以太網(wǎng)與設(shè)備監(jiān)控與管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、視頻服務(wù)器相連接;其中單元監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)以太網(wǎng)。
[0005]進(jìn)一步的，監(jiān)控模塊包括光伏監(jiān)控模塊、風(fēng)電監(jiān)控模塊、CHP監(jiān)控模塊、地源熱栗監(jiān)控模塊、燃?xì)忮仩t模塊、儲(chǔ)能監(jiān)控模塊，其中個(gè)監(jiān)控模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至能源管理系統(tǒng)中并保存。
[0006]進(jìn)一步的，視頻監(jiān)控設(shè)備包括視頻與圖像采集設(shè)備、視屏分配器、硬盤錄像機(jī)、監(jiān)視器、顯示墻，其中各個(gè)設(shè)備將采集到的視頻與圖像數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至視頻服務(wù)器中。
[0007]進(jìn)一步的，外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)站管理計(jì)算機(jī)，其中外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算機(jī)通過TPC/IP架構(gòu)相連接;所述的無線通訊系統(tǒng)包括無線通訊服務(wù)器和智能終端，其中智能終端包括智能手機(jī)、筆記本電腦，其中無線通訊服務(wù)器通過GPRS/3G傳輸模式與智能手機(jī)相連接，通過W1-FI傳輸模式與筆記本電腦相連接。
[0008]進(jìn)一步的，外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TPC/IP通信構(gòu)架并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接;所述的無線通訊服務(wù)器通過TPC/IP通信模式并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接。
[0009]進(jìn)一步的，能量管理系統(tǒng)為一種通過負(fù)荷與發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法和運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度算法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步的，負(fù)荷預(yù)測(cè)包括基于模糊模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其中模糊模型包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，其中輸入數(shù)據(jù)包括天氣類型、日類型、氣溫、當(dāng)前月份和最近時(shí)間段的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)包括一天中各小時(shí)的負(fù)荷。
[0011]進(jìn)一步的，所述的發(fā)電功率預(yù)測(cè)包括基于模糊模型的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法，其中模型包括輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，其中輸入數(shù)據(jù)包括每小時(shí)的太陽輻射量、環(huán)境溫度、云量、風(fēng)速和當(dāng)前月份以及最近一段時(shí)間的歷史發(fā)電功率數(shù)據(jù)，模型的輸出數(shù)據(jù)包括一天中各小時(shí)的光伏、風(fēng)力系統(tǒng)發(fā)電功率。
[0012]進(jìn)一步的，運(yùn)行優(yōu)化模型為以一天為調(diào)度周期，一小時(shí)為最小時(shí)間單位，基于電價(jià)數(shù)據(jù)、負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)和發(fā)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的優(yōu)化模型。
[0013]進(jìn)一步的，控制系統(tǒng)中各網(wǎng)關(guān)使用的通信協(xié)議為IEEE1888通信協(xié)議。
[0014]有益效果:本發(fā)明一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn):全面監(jiān)控功能；區(qū)域運(yùn)行控制功能;冗余功能；故障檢測(cè)與保護(hù)功能；功率平衡控制功能;還可實(shí)現(xiàn)智慧社區(qū)微電網(wǎng)管理控制和智能樓宇用電需求側(cè)控制。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步的描述。
[0017]根據(jù)圖1可知，一種社區(qū)微網(wǎng)分布式控制系統(tǒng)，包括依次相連的單元控制系統(tǒng)、園區(qū)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)；其中:單元監(jiān)控系統(tǒng):負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；園區(qū)管理系統(tǒng):負(fù)責(zé)整個(gè)園區(qū)微電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制與運(yùn)行優(yōu)化;數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng):負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理與維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng):負(fù)責(zé)與外網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信并保證系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全；
其中所述的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和無線通訊系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、執(zhí)行終端和交換機(jī)，所述的園區(qū)管理系統(tǒng)包括設(shè)備監(jiān)控與管理設(shè)備、能源管理系統(tǒng)和視頻服務(wù)器，所述的單元監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和視頻監(jiān)控設(shè)備；
其中無線通訊系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別與數(shù)據(jù)服務(wù)器通過單向數(shù)據(jù)連接橋相連接，其中數(shù)據(jù)服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)與視頻服務(wù)器、能源管理系統(tǒng)相連接，其中視頻服務(wù)器通過工業(yè)以太網(wǎng)與監(jiān)控設(shè)備相連接;其中數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)中的執(zhí)行終端與交換器通過工業(yè)以太網(wǎng)與設(shè)備監(jiān)控與管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)、視頻服務(wù)器相連接;其中單元監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控模塊將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)以太網(wǎng)。
[0018]根據(jù)圖1，監(jiān)控模塊包括光伏監(jiān)控模塊、風(fēng)電監(jiān)控模塊、CHP監(jiān)控模塊、地源熱栗監(jiān)控模塊、燃?xì)忮仩t模塊、儲(chǔ)能監(jiān)控模塊，其中個(gè)監(jiān)控模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至能源管理系統(tǒng)中并保存。
[0019]根據(jù)圖1，視頻監(jiān)控設(shè)備包括視頻與圖像采集設(shè)備、視屏分配器、硬盤錄像機(jī)、監(jiān)視器、顯示墻，其中各個(gè)設(shè)備將采集到的視頻與圖像數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)上傳至視頻服務(wù)器中。
[0020]根據(jù)圖1，外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)站管理計(jì)算機(jī)，其中外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)信息計(jì)算機(jī)通過TPC/IP架構(gòu)相連接;所述的無線通訊系統(tǒng)包括無線通訊服務(wù)器和智能終端，其中智能終端包括智能手機(jī)、筆記本電腦，其中無線通訊服務(wù)器通過GPRS/3G傳輸模式與智能手機(jī)相連接，通過W1-FI傳輸模式與筆記本電腦相連接。
[0021]根據(jù)圖1，外部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TPC/IP通信構(gòu)架并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接;所述的無線通訊服務(wù)器通過TPC/IP通信模式并通過單向數(shù)據(jù)橋接器與數(shù)據(jù)服務(wù)器相連接。
[0022]其中的能量管理系統(tǒng)為一種通過負(fù)荷與發(fā)電功率預(yù)測(cè)算法和運(yùn)行優(yōu)化調(diào)度算法對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)，其中負(fù)荷預(yù)測(cè)包括基于模糊模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，對(duì)于負(fù)荷預(yù)測(cè)，考慮到居民的生活習(xí)慣通常較為固定，在相同的季節(jié)、相同的天氣條件和相同的日類型(工作日或節(jié)假日)下，同一用戶的負(fù)荷情況基本相同。故結(jié)合歷史經(jīng)驗(yàn)，采用基于模糊模型的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法。模型輸入包括天氣類型、日類型、氣溫、當(dāng)前月份和最近一段時(shí)間的歷史負(fù)荷，模型輸出為一天中各小時(shí)負(fù)荷。而模糊規(guī)則的生成、影響因素的選取和隸屬度的確定均采用正交最小二乘法從歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中直接獲取，使模型的復(fù)雜程度大為